322分子晶體與共價晶體（2）知識點專題突破專項訓(xùn)練模式導(dǎo)學(xué)案

分子晶體與共價晶體（2）導(dǎo)學(xué)學(xué)案課程內(nèi)容：共價晶體的概念、結(jié)構(gòu)特征、物理性質(zhì)、常見共價晶體、晶體類型比較和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)⑴了解共價晶體的概念、構(gòu)成微粒及微粒間作用力.⑵掌握共價晶體的結(jié)構(gòu)特點和物理性質(zhì)，如熔點、硬度等及其與共價鍵的關(guān)系.⑶能夠辨識常見的共價晶體，并能運用均攤法對共價晶胞進行分析.重點⑴共價晶體的結(jié)構(gòu)特點，如金剛石中碳原子的成鍵方式和空間構(gòu)型等.⑵共價晶體的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，即原子半徑、鍵長、鍵能等對共價晶體熔點、硬度等性質(zhì)的影響.難點⑴理解共價晶體中原子間共價鍵的形成、強度及對晶體性質(zhì)的影響機制，如為何共價晶體的熔點和硬度較高等.⑵運用均攤法準(zhǔn)確計算共價晶胞中原子的數(shù)目、共價鍵的數(shù)目等，并據(jù)此進一步分析晶體的性質(zhì).核心素養(yǎng)⑴宏觀辨識與微觀探析：能從宏觀角度認(rèn)識共價晶體的物理性質(zhì)，如硬度、熔點等，并從微觀角度分析其構(gòu)成微粒、微粒間相互作用等對性質(zhì)的影響，建立起宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系.⑵證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對常見共價晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)，能利用共價晶體的通性等證據(jù)推斷未知的共價晶體，同時借助晶胞模型等認(rèn)知手段，深入理解共價晶體的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)規(guī)律，提高邏輯推理和模型構(gòu)建的能力.第一部分：課業(yè)知識精講一、共價晶體的概念共價晶體是原子間以共價鍵相結(jié)合形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，其整個晶體可視為一個巨大的分子，不存在單個小分子，如金剛石、二氧化硅、碳化硅等。二、共價晶體的結(jié)構(gòu)特征1.微粒間作用：原子間通過共價鍵相互連接，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微粒間的作用力是共價鍵。這些共價鍵具有方向性和飽和性，決定了晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。2.空間排列方式：以金剛石為例，每個碳原子都與相鄰的四個碳原子形成共價鍵，采用sp3雜化，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間延伸，形成緊密的空間網(wǎng)狀骨架。而二氧化硅晶體中，硅原子位于正四面體的中心，每個硅原子與四個氧原子以共價鍵相連，每個氧原子又與兩個硅原子相連，形成連續(xù)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三、共價晶體的物理性質(zhì)1.硬度：由于共價鍵的強度較大，原子間結(jié)合緊密，使得共價晶體通常具有很高的硬度，如金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)之一，可用于切割玻璃、鉆探等。2.熔點和沸點：共價晶體熔化或沸騰時需要斷裂共價鍵，而共價鍵的鍵能較高，所以其熔點和沸點通常也很高。例如，碳化硅（SiC）的熔點約為2700℃，遠(yuǎn)高于一般的分子晶體和離子晶體；結(jié)構(gòu)相似的共價晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點就越高，硬度就越大，如金剛石、碳化硅、晶體硅的熔沸點依次降低，因為鍵長C—C<C—Si<Si—Si，鍵能C—C>C—Si>Si—Si.3.導(dǎo)電性：多數(shù)共價晶體一般不導(dǎo)電，因為其內(nèi)部沒有自由移動的離子或電子。但某些共價晶體（如硅、鍺等）在一定條件下（如摻雜其他元素）可以表現(xiàn)出半導(dǎo)體的性質(zhì)，可用于制造電子元件。4.溶解性：共價晶體一般難溶于常見的溶劑，這是因為溶質(zhì)與溶劑分子間的作用力難以克服共價晶體中原子間的共價鍵作用。四、常見的共價晶體實例1.常見的共價晶體有某些單質(zhì)晶體，如硼、晶體硅、晶體鍺、金剛石、灰錫等；某些非金屬化合物，如二氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼等.2.金剛石：由碳原子組成，每個碳原子以sp3雜化與周圍四個碳原子形成共價鍵，形成正四面體的空間結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成堅實的空間網(wǎng)狀，是典型的共價晶體，硬度大、熔點高。所有的C—C鍵長相等，鍵角為109°28’；最小的碳環(huán)由6個碳組成，且不在同一平面內(nèi)；每個C參與了4條C—C鍵的形成，C原子與C—C鍵數(shù)之比為1:2.金剛石常用于珠寶首飾和工業(yè)切割等領(lǐng)域。3.二氧化硅（SiO?）：硅原子和氧原子以共價鍵結(jié)合，硅原子位于正四面體的中心，氧原子位于頂點，每個Si原子采取sp3雜化和4個O原子形成4個共價鍵，每個O原子跟2個Si原子相結(jié)合，Si與O按1:2的比例組成立體網(wǎng)狀晶體。最小的環(huán)是由6個Si原子和6個O原子組成的12元環(huán)；1molSiO2中含4molSi—O鍵.二氧化硅廣泛存在于石英、沙子等物質(zhì)中，是制造玻璃、光導(dǎo)纖維等的重要原料。4.碳化硅（SiC）：又稱金剛砂，碳原子和硅原子通過共價鍵交替連接形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大、耐高溫，常用于磨料、耐火材料和半導(dǎo)體器件等方面。五、共價晶體與其他晶體類型的比較1.與離子晶體相比：離子晶體由陰陽離子通過離子鍵結(jié)合而成，在熔融狀態(tài)或水溶液中能導(dǎo)電，而共價晶體一般不導(dǎo)電；離子晶體的硬度和熔沸點通常低于共價晶體，但在溶解性方面，離子晶體一般易溶于極性溶劑，而共價晶體難溶于極性溶劑。2.與分子晶體相比：分子晶體由分子通過分子間作用力（范德華力和氫鍵）構(gòu)成，熔沸點和硬度都遠(yuǎn)低于共價晶體，分子晶體在固態(tài)和熔融態(tài)一般都不導(dǎo)電，部分分子晶體能溶于水，且其溶解性取決于分子的極性等因素，與共價晶體的溶解性特點不同。六、共價晶體的應(yīng)用1.材料領(lǐng)域：由于其高硬度、高熔點等特性，常用于制造刀具、磨具、耐高溫材料等，如金剛石刀具可用于高精度加工，碳化硅陶瓷可用于發(fā)動機部件等高溫環(huán)境。2.電子工業(yè)：共價晶體硅、鍺等半導(dǎo)體是制造集成電路、晶體管等電子元件的基礎(chǔ)材料，推動了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。3.光學(xué)領(lǐng)域：二氧化硅用于制造光導(dǎo)纖維，實現(xiàn)光信號的傳輸，廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，使信息傳輸更加高效、快速。第二部分：重點專題突破專題一：共價晶體的判斷①下列物質(zhì)中，屬于共價晶體的是（）A.干冰B.金剛石C.氯化鈉D.銅答案：B解析：干冰是由二氧化碳分子構(gòu)成的分子晶體；氯化鈉是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的離子晶體；銅是金屬單質(zhì)，屬于金屬晶體；金剛石是由碳原子通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的共價晶體，所以答案是B。②下列晶體中，不屬于共價晶體的是（）A.水晶B.碳化硼C.干冰D.氮化硅答案：C解析：水晶（SiO?）、碳化硼、氮化硅都是共價晶體，干冰是二氧化碳的固態(tài)形式，屬于分子晶體，選C。③一種新型共價晶體BN的硬度大、熔點高，關(guān)于該晶體的說法正確的是（）A.該晶體屬于分子晶體B.該晶體中B—N鍵長比金剛石中C—C鍵長長C.該晶體中每個硼原子與4個氮原子相連D.該晶體中硼原子和氮原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)答案：D解析：BN硬度大、熔點高，屬于共價晶體，A錯誤；B原子半徑比C原子半徑大，N原子半徑比C原子半徑小，所以BN中B—N鍵長比金剛石中C—C鍵長短，B錯誤；該晶體中每個硼原子與3個氮原子相連，每個氮原子與3個硼原子相連，C錯誤；該晶體中硼原子和氮原子通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D正確。專題二：共價晶體的結(jié)構(gòu)①已知共價晶體的晶胞為一個正方體晶胞，頂點和面心位置有X原子，體心和棱心位置有Y原子，該晶體的化學(xué)式可能是（）A.XYB.X?YC.XY?D.X?Y答案：A解析：頂點的X原子被8個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的X原子數(shù)為8*1/8=1；面心的X原子被2個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的面心X原子數(shù)為6*1/2=3，則晶胞中X原子總數(shù)為4。體心的Y原子完全屬于該晶胞，棱心的Y原子被4個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的棱心Y原子數(shù)為12*1/4=3，則晶胞中Y原子總數(shù)為4。所以X、Y原子個數(shù)比為1:1，化學(xué)式為XY，選A。②下列關(guān)于共價晶體的空間結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是（）A.不存在獨立的分子B.配位數(shù)均為4C.是緊密堆積結(jié)構(gòu)D.空間利用率高答案：A解析：共價晶體中原子通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在獨立分子，A正確；不同共價晶體配位數(shù)不一定為4，如二氧化硅中硅原子配位數(shù)為4，而金剛石中碳原子配位數(shù)為4，但不能一概而論說配位數(shù)均為4，B錯誤；共價晶體不是緊密堆積結(jié)構(gòu)，空間利用率相對較低，C、D錯誤。③下列關(guān)于共價晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述中，錯誤的是（）A.共價晶體中原子不遵循緊密堆積原則B.共價晶體中不存在獨立的分子，化學(xué)式僅表示原子個數(shù)比C.共價晶體的熔點和硬度與共價鍵的強弱有關(guān)D.共價晶體中原子間以離子鍵結(jié)合答案：D解析：共價晶體中原子間以共價鍵結(jié)合，D錯誤；共價晶體中原子不遵循緊密堆積原則，A正確；不存在獨立分子，化學(xué)式表示原子個數(shù)比，B正確；熔點和硬度與共價鍵強弱有關(guān)，C正確。專題三：共價晶體的性質(zhì)及比較①碳化硅（SiC）和二氧化硅（SiO?）都是共價晶體，下列關(guān)于它們的說法正確的是（）A.熔點：SiC>SiO?B.硬度：SiC>SiO?C.共價鍵鍵能：Si—C<Si—OD.都是由分子構(gòu)成的晶體答案：C解析：碳化硅和二氧化硅都是共價晶體，共價晶體的熔點和硬度與共價鍵的鍵能有關(guān)，鍵能越大，熔點越高，硬度越大。硅原子半徑大于碳原子半徑，所以Si—O鍵的鍵長比Si—C鍵短，鍵能更大，熔點更高，硬度更大，即熔點：SiO?>SiC，硬度：SiO?>SiC，A、B選項錯誤，C選項正確；共價晶體是由原子通過共價鍵構(gòu)成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在分子，D選項錯誤。②關(guān)于共價晶體的硬度和熔沸點，下列說法正確的是（）A.硬度一定比金屬晶體大B.熔沸點一定比分子晶體低C.原子半徑越小，硬度越大，熔沸點越高D.只與共價鍵的強弱有關(guān)答案：C解析：共價晶體的硬度和熔沸點與共價鍵的強弱有關(guān)，而共價鍵的強弱與原子半徑等因素有關(guān)。原子半徑越小，共價鍵越強，硬度越大，熔沸點越高。但不能簡單說共價晶體硬度一定比金屬晶體大，熔沸點一定比分子晶體低，例如鎢的硬度很大，有些分子晶體熔沸點也可能較高，A、B、D錯誤，C正確。③下列關(guān)于共價晶體的說法不正確的是（）A.共價晶體的熔點可能比離子晶體高B.共價晶體的硬度可能比金屬晶體大C.共價晶體中原子間以共價鍵結(jié)合D.共價晶體一定不能導(dǎo)電答案：D解析：共價晶體中原子間共價鍵很強，熔點可能比離子晶體高，硬度可能比金屬晶體大，A、B、C正確；某些共價晶體在一定條件下可能導(dǎo)電，如硅晶體在一定條件下可導(dǎo)電，D錯誤。專題四：共價晶體的相關(guān)計算①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，12g金剛石中含有的C—C鍵的個數(shù)為（）A.1.5NAB.2NAC.3NAD.4NA答案：B解析：金剛石中每個碳原子與周圍4個碳原子形成共價鍵，每個共價鍵被2個碳原子共用，所以1個碳原子實際形成的共價鍵數(shù)為4*1/2=2個。12g金剛石的物質(zhì)的量為1mol，1mol碳原子形成的C—C鍵的物質(zhì)的量為2mol，個數(shù)為2NA，答案是B。②在二氧化硅晶體中，硅原子與氧原子的個數(shù)比是（）A.1:1B.1:2C.1:4D.2:1答案：B解析：在SiO?晶體中，每個硅原子與4個氧原子形成共價鍵，每個氧原子與2個硅原子形成共價鍵，所以硅原子與氧原子的個數(shù)比為1:2，答案是B。③金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵的個數(shù)之比為（）A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4答案：B解析：在金剛石晶體中，每個碳原子與周圍4個碳原子形成共價鍵，每個共價鍵被2個碳原子共用，所以碳原子與碳碳鍵的個數(shù)之比為1∶2，答案是B。④已知碳化硅（SiC）是共價晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，設(shè)晶胞邊長為apm，碳化硅的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則碳化硅晶體的密度為g/cm3答案：ρ=4M/a3NA*1030解析：碳化硅晶胞中含有4個Si原子和4個C原子。根據(jù)密度公式ρ=/mV，晶胞質(zhì)量m=4M/NA，晶胞體積V=(a*1010)3cm，則ρ=4M/(a*1010)3NA=4M/a3NA*1030g/cm3第三部分：課后專項訓(xùn)練一、選擇題1.

下列物質(zhì)屬于共價晶體的是（）A.碘B.氯化鈉C.金剛石D.冰答案：C解析：碘是分子晶體，氯化鈉是離子晶體，金剛石是共價晶體，冰是分子晶體。共價晶體是原子間通過共價鍵結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，金剛石中碳原子間以共價鍵相連形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以選C。2.

關(guān)于共價晶體的敘述，錯誤的是（）A.共價晶體中不存在獨立的分子B.共價晶體的硬度一般較大C.共價晶體中原子之間以共價鍵結(jié)合D.共價晶體的熔沸點都比較低答案：D解析：共價晶體中原子間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在獨立分子，A正確；由于共價鍵強度較大，所以共價晶體硬度一般較大，B正確；原子間以共價鍵結(jié)合，C正確；共價晶體的熔沸點較高，而不是較低，因為破壞共價鍵需要較多能量，D錯誤。3.

碳化硅（SiC）俗稱金剛砂，常用作砂輪及高溫爐的材料，它屬于（）A.離子晶體B.分子晶體C.金屬晶體D.共價晶體答案：D解析：碳化硅中硅原子和碳原子以共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于共價晶體，離子晶體是由離子鍵構(gòu)成，分子晶體由分子間作用力構(gòu)成，金屬晶體由金屬鍵構(gòu)成，所以碳化硅不是離子晶體、分子晶體和金屬晶體，選D。4.

下列晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是（）A.SO?與SiO?B.CO?與H?OC.金剛石與石墨D.CCl?與SiC答案：B解析：A項中，SO?是分子晶體，化學(xué)鍵是共價鍵，SiO?是共價晶體，化學(xué)鍵是共價鍵，晶體類型不同；B項中，CO?和H?O都是分子晶體，化學(xué)鍵都是共價鍵，晶體類型和化學(xué)鍵類型都相同；C項中，金剛石是共價晶體，石墨是混合晶體，雖然化學(xué)鍵都是共價鍵，但晶體類型不同；D項中，CCl?是分子晶體，化學(xué)鍵是共價鍵，SiC是共價晶體，化學(xué)鍵是共價鍵，晶體類型不同，所以選B。5.

已知某共價晶體的晶胞為一個正方體晶胞，頂點和體心位置有A原子，面心位置有B原子，其化學(xué)式為（）A.A2B3B.A?BC.AB?D.A?B答案：A解析：頂點的A原子被8個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的A原子數(shù)為8*1/8=1；體心的A原子完全屬于該晶胞，所以A原子總數(shù)為2。面心的B原子被2個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的B原子數(shù)為6*1/2=3，則A、B原子個數(shù)比為2:3，化學(xué)式為A2B3，選A。6.

共價晶體具有的性質(zhì)是（）A.熔點高B.易溶于水C.能導(dǎo)電D.有延展性答案：A解析：共價晶體中原子間以共價鍵結(jié)合，共價鍵強度大，破壞共價鍵需要較高能量，所以熔點高，A正確；共價晶體一般難溶于水，B錯誤；共價晶體中無自由移動的離子或電子，一般不導(dǎo)電，C錯誤；共價晶體由于共價鍵的方向性和飽和性，無延展性，D錯誤。7.

下列物質(zhì)的熔沸點高低順序正確的是（）A.金剛石>氯化鈉>干冰B.氯化鈉>金剛石>干冰C.干冰>氯化鈉>金剛石D.金剛石>干冰>氯化鈉答案：A解析：金剛石是共價晶體，熔沸點很高；氯化鈉是離子晶體，熔沸點較高；干冰是分子晶體，熔沸點較低。一般來說，共價晶體熔沸點>離子晶體熔沸點>分子晶體熔沸點，所以熔沸點高低順序為金剛石>氯化鈉>干冰，選A。8.

二氧化硅晶體中，硅氧原子個數(shù)比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4答案：B解析：在二氧化硅晶體中，每個硅原子與4個氧原子形成共價鍵，每個氧原子與2個硅原子形成共價鍵，所以硅氧原子個數(shù)比為1:2，選B。9.

下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是（）A.二氧化碳B.二氧化硫C.二氧化硅D.二硫化碳答案：C解析：二氧化碳、二氧化硫、二硫化碳都是分子晶體，存在分子；二氧化硅是共價晶體，不存在分子，選C。10.

某共價晶體的化學(xué)式為AB，已知A原子的最外層電子數(shù)為4，B原子的最外層電子數(shù)為6，則該共價晶體中A、B原子個數(shù)比為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.4:1答案：A解析：根據(jù)化學(xué)式為AB，即可判斷A、B原子個數(shù)比為1:1，與其他因素?zé)o關(guān)。選A。11.

下列晶體中，最小的環(huán)上原子數(shù)最多的是（）A.金剛石B.石墨C.二氧化硅D.氯化鈉答案：C解析：金剛石最小環(huán)上有6個碳原子；石墨是層狀結(jié)構(gòu)，最小環(huán)上有6個碳原子；二氧化硅最小環(huán)上有12個原子（6個硅原子和6個氧原子）；氯化鈉是離子晶體，不存在環(huán)結(jié)構(gòu)，所以選C。12.

共價晶體中原子的排列方式具有（）A.無序性B.周期性C.隨意性D.以上都不對答案：B解析：共價晶體中原子的排列方式具有周期性，即原子按照一定的規(guī)律在空間周期性重復(fù)排列，形成規(guī)則的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，選B。13.

下列關(guān)于金剛石的說法正確的是（）A.金剛石是分子晶體B.金剛石中碳原子間以離子鍵結(jié)合C.金剛石硬度大是因為碳原子間共價鍵強D.金剛石能導(dǎo)電答案：C解析：金剛石是共價晶體，A錯誤；碳原子間以共價鍵結(jié)合，B錯誤；由于碳原子間共價鍵強，所以硬度大，C正確；金剛石中無自由移動的電子，不能導(dǎo)電，D錯誤。14.

碳化硅的硬度很大，其原因是（）A.碳化硅中存在離子鍵B.碳化硅中存在金屬鍵C.碳化硅中碳原子和硅原子間共價鍵強D.碳化硅是分子晶體答案：C解析：碳化硅是共價晶體，碳原子和硅原子間以共價鍵結(jié)合，共價鍵強度大，所以硬度大，A、B、D錯誤，C正確。15.

下列物質(zhì)中，熔沸點由高到低順序正確的是（）①SiO?②Si③HCl④H?OA.①②④③B.②①④③C.①②③④D.②①③④答案：A解析：SiO?和Si是共價晶體，熔沸點較高，且Si的原子半徑大于C，Si—O鍵鍵能大于Si—Si鍵鍵能，所以SiO?熔沸點高于Si；HCl是分子晶體，熔沸點較低；H?O也是分子晶體，但水分子間存在氫鍵，熔沸點高于HCl。所以熔沸點由高到低順序為①②④③，選A。16.

共價晶體在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，其原因是（）A.硬度小B.熔沸點低C.能導(dǎo)電D.耐高溫、硬度大答案：D解析：共價晶體硬度大、熔沸點高、耐高溫，所以在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，如用于制造切割工具、耐高溫材料等，A、B、C錯誤，D正確。17.

下列說法中正確的是（）A.共價晶體中一定存在共價鍵，離子晶體中一定存在離子鍵B.共價晶體中可能存在離子鍵，離子晶體中可能存在共價鍵C.共價晶體中一定不存在離子鍵，離子晶體中一定不存在共價鍵D.共價晶體中可能不存在共價鍵，離子晶體中可能不存在離子鍵答案：A解析：共價晶體由原子通過共價鍵形成，所以一定存在共價鍵；離子晶體由陰、陽離子通過離子鍵形成，所以一定存在離子鍵，A正確，B、C、D錯誤。18.

對于共價晶體的熔沸點比較，下列說法正確的是（）A.原子半徑越小，熔沸點越低B.共價鍵鍵能越大，熔沸點越高C.與化學(xué)鍵無關(guān)D.只與晶體類型有關(guān)答案：B解析：共價晶體熔沸點與共價鍵鍵能有關(guān)，鍵能越大，熔沸點越高，原子半徑越小，鍵能越大，熔沸點越高，而不是越低，A錯誤，B正確；熔沸點與化學(xué)鍵密切相關(guān)，C錯誤；不僅與晶體類型有關(guān)，還與具體晶體的化學(xué)鍵情況有關(guān)，D錯誤。19.

某共價晶體正方體晶胞中含有X、Y、Z三種元素的原子，X位于體心，Y位于頂點，Z位于面心，則該晶體中X、Y、Z的原子個數(shù)比為（）A.1:1:3B.2:7:6C.4:4:1D.1:8:6答案：A解析：X原子位于體心，完全屬于該晶胞，個數(shù)為1；Y原子位于頂點，被8個晶胞共用，所以Y原子個數(shù)為8*1/8=1；Z原子位于面心，被2個晶胞共用，所以Z原子個數(shù)為6*1/2=3，則X、Y、Z的原子個數(shù)比為1:1:3，選A。20.

關(guān)于二氧化硅晶體的敘述中，正確的是（）A.通常狀況下，60gSiO?晶體中含有的分子數(shù)為NA（NA為阿伏伽德羅常數(shù)）B.60gSiO?晶體中，含有2molSi—O鍵C.晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一平面D.SiO?晶體是由硅原子和氧原子按1:2的比例組成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體答案：D解析：SiO?是共價晶體，不存在分子，A錯誤；60gSiO?的物質(zhì)的量為1mol，1molSiO?中含有4molSi—O鍵，B錯誤；晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，不處于同一平面，C錯誤；SiO?晶體中硅原子和氧原子按1:2的比例組成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，D正確。二、填空題1.

共價晶體中原子間以______________相結(jié)合，具有__________立體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。答案：共價鍵；三維解析：共價晶體的定義就是原子間通過共價鍵形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得共價晶體具有較高的硬度、熔點等特性。2.

金剛石中每個碳原子與周圍______個碳原子形成共價鍵，最小的環(huán)上有_____個碳原子。答案：4；6解析：金剛石的結(jié)構(gòu)中，每個碳原子采用sp3雜化，與周圍4個碳原子形成共價鍵，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，這些四面體向空間發(fā)展，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其最小環(huán)上有6個碳原子。3.

二氧化硅晶體中，硅原子與氧原子的個數(shù)比為_________，硅原子的雜化方式為______。答案：1:2；sp3解析：在二氧化硅晶體中，每個硅原子與4個氧原子相連，每個氧原子與2個硅原子相連，所以硅氧原子個數(shù)比為1:2。硅原子與4個氧原子形成4個σ鍵，無孤電子對，所以硅原子的雜化方式為sp3。4.

碳化硅（SiC）的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，碳化硅中碳硅鍵的鍵角為______________，其硬度比金剛石__________（填“大”或“小”或“相等”）。答案：109°28′；小解析：碳化硅晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，碳硅鍵的鍵角也為109°28′。由于碳原子半徑小于硅原子半徑，碳硅鍵的鍵長比碳碳鍵長，鍵能比碳碳鍵小，所以碳化硅的硬度比金剛石小。5.

已知某共價晶體的晶胞為一個正方體晶胞，頂點和面心位置有X原子，體心位置有Y原子，該晶體的化學(xué)式為______________。答案：X4Y解析：頂點的X原子被8個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的X原子數(shù)為8*1/8=1；面心的X原子被2個晶胞共用，所以屬于一個晶胞的面心X原子數(shù)為6*1/2=3，則晶胞中X原子總數(shù)為4。體心的Y原子完全屬于該晶胞，個數(shù)為1。所以化學(xué)式為X4Y。6.

共價晶體的熔沸點__________（填“高于”“低于”或“可能高于也可能低于”）離子晶體，原因是_________________________________________________________________。答案：可能高于也可能低于；共價晶體熔沸點取決于共價鍵的強弱，離子晶體熔沸點取決于離子鍵的強弱，不同共價晶體和離子晶體中化學(xué)鍵強弱情況不同，所以熔沸點高低關(guān)系不確定解析：共價晶體中原子間通過共價鍵結(jié)合，離子晶體中離子間通過離子鍵結(jié)合，共價鍵和離子鍵的強弱因具體物質(zhì)而異，所以不能簡單確定共價晶體和離子晶體熔沸點的高低關(guān)系。7.

晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，1mol晶體硅中含有的Si—Si鍵的數(shù)目為__________NA（NA為阿伏伽德羅常數(shù)）。答案：2解析：在晶體硅中，每個硅原子與周圍4個硅原子形成共價鍵，每個共價鍵被2個硅原子共用，所以1個硅原子實際形成的共價鍵數(shù)為4*1/2=2個，則1mol晶體硅中含有的Si—Si鍵的數(shù)目為2NA。

石英（SiO?）是一種常見的共價晶體，其硬度大的原因是______________________________________________________________________________。答案：SiO?中硅氧原子間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，共價鍵強度大，破壞共價鍵需要消耗較高能量，所以硬度大解析：共價晶體的硬度取決于共價鍵的強度，石英中硅氧共價鍵強，使得其具有較大的硬度。

共價晶體一般_________（填“易”或“不易”）溶于水，原因是：______________________________________________________________________________。答案：不易；共價晶體中原子間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵較強，水分子難以破壞其共價鍵使其溶解解析：共價晶體的共價鍵很強，水分子很難破壞這些共價鍵從而使晶體溶解在水中，所以共價晶體一般不易溶于水。10.

某共價晶體AB中，已知A原子的半徑為r?，B原子的半徑為r?，且A、B原子形成的共價鍵鍵長為L，則L與r?、r?的關(guān)系為___________________（用表達式表示）。答案：L=r?+r?解析：在共價晶體中，兩原子形成共價鍵時，鍵長近似等于兩原子半徑之和。11.

碳化硼（B?C）是一種重要的共價晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)中硼原子和碳原子的最簡整數(shù)比為：。答案：4:1解析：根據(jù)碳化硼的化學(xué)式B?C，可知其晶胞中可能含有4個硼原子和1個碳原子，4:1。12.

與分子晶體相比，共價晶體的導(dǎo)電性__________（填“好”或“差”），原因是：______________________________________________________________________________。答案：差；共價晶體中無自由移動的離子或電子，而分子晶體在某些情況下可能有自由移動的離子或電子產(chǎn)生導(dǎo)電性（如電解質(zhì)的水溶液），所以共價晶體導(dǎo)電性差解析：共價晶體中原子間通過共價鍵結(jié)合，電子被束縛在原子間，不能自由移動，因此導(dǎo)電性差，而分子晶體在特定條件下可能存在自由移動的帶電粒子從而導(dǎo)電，所以總體上共價晶體導(dǎo)電性比分子晶體差。13.

某共價晶體的晶胞邊長為acm，其密度為ρg/cm3，晶胞中含有Z個原子，該原子的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則阿伏伽德羅常數(shù)NA可表示為__________________________（用含a、ρ、Z、M的表達式表示）。答案：NA=ZM/a3ρ解析：根據(jù)ρ=/mV，晶胞質(zhì)量m=ZM/NA，晶胞體積V=a3，可得ρ=ZM/NAa3，則NA=ZM/a3ρ

金剛石和石墨都是碳的同素異形體，石墨能導(dǎo)電而金剛石不能